基因疗法 负重前行


作者丨颜梦梦

基因疗法作为目前当代生命科学领域最有前途的热点之一,已经吸引众多跨国制药公司和专注基因治疗领域企业布局和大量研发投入,正在成为未来医学的重点方向之一。

据了解,目前全球已有20多个基因治疗产品上市,超过800个细胞和基因疗法项目处于临床开发阶段,可以预见接下来几年会有更多细胞和疗法获批上市。

但是基因疗法自从20世纪70年代被提出,一路跌跌撞撞走来,也经历多次失败,甚至有关临床试验被FDA叫停。

最近两名儿童因接受了高剂量的AAV治疗XLMTM,结果却死于败血症的事件,引起了广泛关注。XLMTM是一种罕见的新生儿神经肌肉疾病是由MTM1基因突变引起的。该实验采取AT-132基因疗法使用AAV8载体递送MTM1基因拷贝,补充功能缺失的基因从而达到治疗的效果。但是由于病毒载体剂量过高的原因从而导致受试者死亡。

通过此次事件让我们意识到如何选定病毒载体安全剂量是基因治疗必须考虑的因素之一,也对基因疗法有了更进一步的认识。“任何一次成功说到底都是基于对以前失败的总结,不断积累经验。”日前,Spark Therapeutics高管在接受媒体采访时谈到。

我们试着找到了几个过往基因疗法致死或者“失败”的案例,或许从中能够得到一些启示。

01、AT-132

适应症:XLMTM

公司:Audentes

2020年5月至6月,连续两起悲剧发生在ASPIRO试验(NCT03199469)中,其中有两名儿童均接受了高剂量的AAV治疗XLMTM,结果却死于败血症。

XLMTM是一种罕见的新生儿神经肌肉疾病是由MTM1基因突变引起的。该实验采取AT-132基因疗法使用AAV8载体递送MTM1基因拷贝,补充功能缺失的基因从而达到治疗的效果。但是由于病毒载体剂量过高的原因,从而导致患者死亡。

此次研究团队负责人表示,本次实验中的两名男孩处于较高的年龄限定范围,而且注射了有史以来给成年人或儿童服用的最高AAV剂量之一3×1014载体基因组,患者出现了肝功能不全的症状。虽然采取了停止给药及其他积极治疗,但还是没有遏制住患者病情的恶化,最终死于细菌感染和败血症。

根据进一步的调查显示,两名男孩在接受治疗前均患有不同程度的肝脏疾病,而几乎所有的AAV疗法都是通过静脉注射输送到肝脏的,因此,肝脏必须控制这些大剂量的病毒,尤其是如果肝脏事先受损的话,将会导致毒性。

而在以低剂量1×1014vg /kg进行治疗的 6 例患者中,均未出现严重的肝脏疾病,这其中还包括 4 例先前有肝胆疾病史的患者。

Audentes公司原本打算在今年向 FDA 提交 AT-132 治疗方案的上市申请,但发生两起致死事件后,FDA 暂停了对于此药的进一步研究。

02、RGX-314
适应症:湿性黄斑变性

公司:RegenxBio

2019年11月RegenxBio公司研发的治疗眼科疾病的基因疗法。RGX-314正在临床试验I/II期,治疗年龄导致的湿性黄斑变性被FDA部分叫停,也使得原定于当年年底开始的下一步二期的试验不得不推迟。

黄斑变性通常是高龄退化的自然结果,随着年龄增加,视网膜组织退化,变薄,引起黄斑功能下降。中国黄斑变性 60-69岁发病率为6.04%-11.19%。随着中国人口老龄化的加快,该病有明显的上升趋势,但是一般人对黄斑变性的认识与关注却不够。

RGX-314是Regenxbio开发的一种基因疗法,其使用腺相关病毒AAV8携带编码针对VEGF的单克隆抗体基因,旨在中和VEGF活性,改变新血管渗漏和视网膜积液的形成途径,治疗视网膜疾病。这是针对严重眼科疾病的一次性基因疗法,适应症包括湿性老年黄斑变性、糖尿病并发视网膜病变以及其他慢性视网膜疾病。

RegenxBio公司称是因为第三方的手术提供路径的问题,和RGX-314的产品本身无关。尽管如此,还是对其造成了很大的影响。

今年4月份Regenxbio发布旗下针对湿性老年黄斑变性的基因治疗药物RGX-314临床试验数据显示,进行中的I/IIa期试验结果中,6位达到连续两年追踪的受试患者在视力上均得到长期、持久的治疗效果,视力得到改善。

03、UCART123
适应症:BPDCN、AML

公司:Cellectis

2017年9月法国生物制药公司 Cellectis 的基因疗法 UCART123(也属于CAR-T疗法)临床试验因导致患者死亡而被 FDA 叫停。

78岁患急性浆细胞样树突状细胞肿瘤(BPDCN)的患者是此次试验的受试者,在接受首次注射后8天去世,死亡原因是细胞因子释放综合征以及毛细血管渗漏综合征。

该患者在治疗第1天接受治疗并没有产生不良反应,第5天检测到患者发生2级细胞因子释放综合征,3级肺部感染,接受了托珠单抗和抗病毒药治疗后有所缓解,但是在第8天检测到患者5级细胞因子释放综合征和4级毛细血管渗漏综合征,虽然使用皮质类激素并加大了托珠单抗的用量,患者依然在当天死亡。

除了急性浆细胞样树突状细胞肿瘤之外,UCART123 的另一项用于治疗急性骨髓性白血病的临床试验(AML)也被 FDA 叫停。AMLⅠ期临床的第一个患者在用药第九天出现了三级细胞因子风暴(CRS)和四级毛细血管渗透综合症(CLS),该患者被送进ICU处理,最终在第12天恢复。

Cellectis 公司的CAR-T疗法注重通用性;即非从病人体内提取自身T细胞、并对此进行基因编辑使其具有攻击癌细胞的能力,而通过改造其他捐献者的T细胞,再输到病人体内。设计这种方法的在于,通用型CAR- T免于为每一位病人“量身定做”,便于操作和推广。

但由于导致患者死亡从而使该疗法被搁置。

04、OTC基因病毒载体
适应症:鸟氨酸转氨甲酰酶缺乏症

公司:Genova

1999年美国一位患有严重遗传病鸟氨酸转氨甲酰酶缺乏症的18岁少年Jesse Gelsinger,在接受宾夕法尼亚大学人类基因治疗研究所所长Jim Wilson教授主导的腺病毒基因治疗临床实验,4天后Jesse因为严重免疫反应导致多器官衰竭死亡,成为第一个因基因治疗而死的人。

Jesse Gelsinger体内的突变基因叫作OTC ,它本应该在肝脏内合成鸟胺酸氨甲酰基转移酶,而这种酶在蛋白分解的过程中起到关键的作用。如果患者体内缺少这种酶,那么蛋白质代谢的副产物氨就会大量蓄积,不仅可以损伤血管与细胞,还能够穿透血脑屏障进行扩散,并最终导致大脑神经元慢性中毒。

后来的调查显示已经去除了某些免疫原性蛋白的“第三代”腺病毒载体也会在部分患者中引发特异反应。对于Jesse自身而言,他在接受试验之前接触的病原体可能触发了快速免疫应答,并且在不明原因的情况下迅速恶化。因此,选用这种“无害”的常见病毒作为基因治疗初始载体可能恰好是导致试验失败的关键。

基于此次事件美国FDA开始调查并严格审核基因治疗临床试验,基因治疗也因此沉寂了很长一段时间。

结语

近年来,人们不断去探索基因疗法,有关病毒载体、载体剂量、免疫应答以及与疾病之间的关系成为共同探讨的主题。许多专家认为,基因疗法失败的原因部分是源于其递送机制以及脱靶效应。遗传病治疗公司Spark Therapeutics的技术开发主管Diane Blumenthal,在一次采访中表示:“如果你回顾历史上任何一种新药的研发都有一个特定的模式。你需要展开独特的发现,并且通过它的工作原理,提出了一个新颖的解决方案来为患者提供服务。”

上世纪20年代的青霉素,80年代的重组DNA和90年代的单克隆抗体的发现,都归因于这种模式。每一个新发现的背后都有复杂的过程,只有不断去尝试,才能得到你想要的结果。

Diane Blumenthal认为这种模式对于基因治疗行业来说同样适用,任何一次的成功说到底也是基于对以前失败的总结,不断积累经验从而获得成功。

虽然目前基因疗法正处在加速发展中,也备受投资者的关注和青睐,但是,无论是研发、生产制备还是商业化都面临方方面面的挑战,如何做到真正利民,完全达到现有医疗模式的效果还需要拭目以待。